Exposition sur les instruments d'intégration au Musée des arts et métiers

 

Présentation

Générique

Synopsis

Film d'introduction

Jeu d'introduction

Instruments exposés

Panneaux

 

Compléments

Instruments d'intégration du Musée

Dynamomètres et compteurs

Séquences vidéo

Bibliographie

Fabrication d'une machine à intégrer

Instruments exposés

On trouvera ci-dessous les cartels et photos des douze instruments retenus pour l'exposition. Pour des renseignements plus complets, consulter les fiches détaillées dans la rubrique Instruments d'intégration du musée.
 

1. Planimètre sommateur no 17, système Beuvière
Conçu par A. Beuvière, 1844 - Fabriqué par Niggl, Paris
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 06246

Cet instrument, surnommé « planimètre à cheveu », a été inventé par Beuvière, géomètre en chef du cadastre et professeur à la Petite École du Conservatoire. Il mécanise un ancien procédé manuel d'approximation des surfaces par découpage en fines bandes parallèles dont on mesurait les longueurs moyennes.
 


 

2. Planimètre orthogonal à cône
Fabriqué par Ernst, Paris, vers 1835
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 02624

Le planimètre à cône est le premier instrument capable de réaliser mécaniquement un calcul intégral. Il a été inventé indépendamment par Johann Martin Hermann (vers 1814), Tito Gonnella (vers 1822) et Johannes Oppikofer (vers 1826). Fabriqué par le mécanicien suisse Heinrich Rudolf Ernst, cet exemplaire reçut le prix Monthyon en 1837 et une médaille de l'Académie des sciences en 1839.
 


 

3. Planimètre à disque, système Wetli-Hansen
Fabriqué par Hermann Ausfeld, Gotha, Allemagne, vers 1851
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 06340

Le planimètre à disque a été conçu par Tito Gonnella (1825), puis réinventé par Kaspar Wetli (1848) et amélioré par l'astronome Peter Andreas Hansen (1851). Le cône du planimètre d'Ernst a été aplati jusqu'à devenir un disque : l'appareil est plus simple à fabriquer et son utilisation élargie. Cet exemplaire a été présenté à l'Exposition universelle de Paris en 1855.
 


 

4. Indicateur de pression à compteur et totalisateur
Conçu par Ashton et Storey - Fabriqué par l'atelier Storey Isaac & Sons, Manchester, Angleterre, avant 1885
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 10612

Cet appareil mesure le travail effectif de chaque course du piston d'une machine et additionne les résultats pendant un intervalle de temps donné. L'addition se fait en continu grâce à un système intégrateur formé d'un disque et d'une roulette.
 


 

5. Planimètre polaire
Conçu et fabriqué par Jakob Amsler, Schaffhausen, Suisse, vers 1865
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 08004

Cet instrument simple, pratique et bon marché marque la percée industrielle et commerciale des planimètres. Fabriqué dès 1854, il est diffusé en grand nombre à partir de 1856, lorsque son inventeur et constructeur Jakob Amsler publie sa théorie de l'intégration mécanique. Plus de cône ni de disque : désormais, la roulette intégrante tourne directement sur le plan du dessin.
 


 

6. Planimètre polaire
Conçu et fabriqué par Jakob Amsler, Schaffhausen, Suisse, vers 1868
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 08236

Ce grand planimètre polaire est signé « Elliott Bros. London », revendeur britannique des planimètres d'Amsler (Jakob Amsler n'a signé lui-même ses appareils qu'à partir de 1914). Des modèles encore plus grands ont été fabriqués vers 1904-1905, notamment pour la mesure des peaux de bêtes.
 


 

7. Planimètre d'Amsler-Laffon pour la mesure des surfaces sphériques
Conçu et fabriqué par Jakob Amsler, Schaffhausen, Suisse, vers 1884-1889
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 11617

Ce planimètre a été spécialement conçu pour mesurer des aires sur une sphère. Fruit des travaux de Jakob Amsler publiés en 1884 et visant à étendre à trois dimensions la théorie de l'intégration mécanique, il n'a été fabriqué qu'en deux exemplaires. Celui-ci a été présenté à l'Exposition universelle de Paris en 1889 puis offert au Conservatoire ; l'autre est aujourd'hui perdu. La dénomination « Amsler-Laffon » rappelle qu'Amsler adjoignait souvent le nom de son épouse au sien.
 


 

8. Appareil de démonstration de la réalisation mécanique de la vis à pas variable
Conçu par Bruno Abdank-Abakanowicz, Lwów, Pologne (actuelle Lviv, Ukraine), 1879
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 13300-0004

Cet appareil montre le mécanisme de base des intégrateurs appelé « vis à pas variable ». La roulette tourne autour de son axe et entraîne deux mouvements du cylindre : il tourne sur lui-même et se déplace latéralement, à la manière d'une vis.
 


 

9. Intégrateur à roulette mobile le long d'une génératrice de cylindre
Conçu par Bruno Abdank-Abakanowicz, Lwów, Pologne (actuelle Lviv, Ukraine), 1879 - Fabriqué par Branville et Cie, Paris, vers 1885
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 13300-0003

Le pointeur de l'appareil suit la courbe initiale et sa position détermine l'orientation de la roulette du système « vis à pas variable ». La roulette est ici peu visible car elle se trouve sous le cylindre. Le résultat est lu sur un compteur indiquant l'angle de rotation du cylindre, d'où le nom d'« intégromètre ».
 


 

10. Intégrateur ou intégraphe
Conçu par Bruno Abdank-Abakanowicz, Paris, 1883-1885 - Fabriqué par Gottlieb Coradi, Zürich, Suisse, vers 1888
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 13424

L'évolution de l'intégromètre vers l'intégraphe est le fruit d'une collaboration entre Bruno Abdank-Abakanowicz et David Napoli dans les années 1883-1885. Le modèle présenté est le premier type d'intégraphe produit commercialement. Un parallélogramme articulé détermine l'orientation de la roulette coupante. Il permet de tracer directement la courbe intégrale sur la feuille où se trouve déjà la courbe initiale.
 


 

11. Planimètre roulant à disque, Lasico 1250 V
Conçu et fabriqué par la société Lasico, Los Angeles, États-Unis, 1977
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 44693
 


 

12. Planimètre polaire compensateur, Haff 313 E
Conçu et fabriqué par la société Haff, Pfronten, Allemagne, 2004
Musée des arts et métiers / Cnam - Inv. 44683